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2020-2021 学年河北省保定市唐县第一中学高二上学期 9 月月
考数学试题
一、单选题
1.设 :1 2, : 2 1xp x q ,则 p 是 q 成立的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】试题分析:由指数函数的性质可知,当 必有 ,所以 的充
分条件,而当 时,可得 ,此时不一定有 ,所以 的不必要条
件,综上所述, 的充分而不必要条件,所以正确选项为 A.
【考点】充分条件与必要条件.
【方法点睛】判断 p 是不是 q的充分(必要或者充要)条件,遵循充分必要条件的定义,
当 p 成立时,q也成立,就说 p 是 q的充分条件,否则称为不充分条件;而当 q成立时,
p 也成立则 p 是 q的必要条件,否则称为不必要条件;当 p 能证明 q的同时 q也能证明
p ,则 p 是 q的充分条件.
2.圆 2 2
1 : 2 8 8 0C x y x y 与 2 2
2 : 4 4 2 0C x y x y 的位置关系是
( )
A.相交 B.外切 C.内切 D.相离.
【答案】A
【解析】【详解】试题分析:由题是给两圆标准方程为:
2 2 2 2
1 2: 1 4 25, : 2 2 16C x y C x y ,
因为 1 2 | 9 4 5 4| C C ,所以两圆相离,故选 D.
【考点】圆与圆的位置关系.
3.如图,正方形 ABCD 内得图形来自宝马汽车车标的里面部分,正方形内切圆中黑色
部分和白色部分关于正方形对边中点连线成轴对称,在正方形内随机一点,则此点取自
黑色部分的概率是( )
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A. 1
4 B.
4
C.
8
D. 1
2
【答案】C
【解析】【详解】
设正方形 ABCD 的边长为 2 ,则正方形的面积 1 4S ,
则圆的半径为 1r ,阴影部分的面积为 2
2
1 1
2 2S r ,
根据几何概型及其概率的计算公式可得 2
1
1
2
4 8
SP S
,故选 C.
4.若直线 1 2 0x m y 和直线 2 4 0mx y 平行,则 m 的值为( )
A.1 B. 2 C.1或 2 D. 2
3
【答案】A
【解析】由题知两直线平行,直接列出 1 1 1
2 2 2
A B C
A B C
( 2 2 20, 0, 0A B C )即可求得
m
【详解】
直线 1 2 0x m y 和直线 2 4 0mx y 平行,
可得 1 2 1
2
m m
m
,得 1m .
故选:A.
【点睛】
本题考查了已知两直线平行求参的问题,注意要排除两直线重合的情况,属于基础题.
5.2019 年 10 月 1 日.中华人民共和国举行了盛大的阅兵仪式.为了了解观看直播的观众
年龄的分布情况,随机调查了 200 名观众,根据调查结果得出如图所示的频率分布直方
图,由图可以估计观看直播的观众年龄的平均数与众数分别是( )(同一组中的数
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据用该组区间的中点值为代表)
A.33.5,35 B.33.5,32.5 C.34,32.5 D.34,30
【答案】B
【解析】利用频率分布直方图,每一个小矩形的面积乘以底边中点横坐标之和即为平均
数,最高小矩形低边中点横坐标即为众数;
【详解】
根据频率分布直方图可知:平均数为
0.01 22.5 5 0.04 27.5 5 0.07 32.5 5 0.06 37.5 5 0.02 42.5 5 33.5
,
众数为最高小矩形低边中点横坐标即为 30 35 32.52
,
故选:B
【点睛】
本题主要考查了利用频率分布直方图求众数和中位数,属于基础题.
6.已知样本 1x , 2x ,…, nx 的平均数为 2,方差为 5,则 12 1x , 22 1x ,…,2 1nx
的平均数和方差分别为( )
A.4 和 10 B.5 和 11 C.5 和 21 D.5 和 20
【答案】D
【解析】利用平均数和方程的性质可算出答案.
【详解】
因为样本 1x , 2x ,…, nx 的平均数为 2,方差为 5,
所以 12 1x , 22 1x ,…, 2 1nx 的平均数为 2 2 1 5 ,方差为 22 5 20
故选:D
【点睛】
本题考查的是平均数和方程的性质,较简单.
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7.圆C 的半径为 5,圆心在 x 轴的负半轴上,且被直线3 4 4 0x y 截得的弦长为
6,则圆C 的方程为( )
A. 2 2 2 3 0x y x B. 2 2 2 3 0x y x
C. 2 216 39 0x x y D. 2 216 39 0x x y
【答案】D
【解析】设圆心为 ,0a ( 0a ).根据弦长和半径可求出圆心到直线的距离,再根据点
到直线的距离求 a ,即得圆 C 的方程.
【详解】
设圆心为 ,0a ( 0a ),圆 C 的半径为 5,弦长为 6,
圆心到直线3 4 4 0x y 的距离为 2 25 3 4 .
又圆心到直线3 4 4 0x y 的距离为 3 4
5
ad
, 3 4 45
a ,
解得 8a .
圆 C 的方程为 2 28 25x y ,即 2 216 39 0x x y .
故选: D .
【点睛】
本题考查圆的方程,考查直线和圆的位置关系,属于基础题.
8.若过定点 ( 1,0)M 且斜率为 k 的直线与圆 2 24 5 0x x y 在第一象限内的部分
有交点,则 k 的取值范围是( )
A. 0 5k B. 5 0k C. 0 13k D. 0 5k
【答案】A
【解析】
2 2 2x 2 y 3 2 0 3 x 0 y 5
A 0 5 kMA 5
1 0
5 0k 0 k 5 0 k 5 A0 1
解:圆的方程可变形为( ) ,圆心( ,),半径等于 ,令 ,则 .
设 ( , ), .
又 直线过第一象限且过( ,)点,
> .又直线与圆在第一象限内有相交点, < , < < ,故选 .
9.设定点 1(0, 2)F , 2 (0,2)F ,动点 P 满足条件 1 2
4 ( 2)PF PF m mm
,则点
P 的轨迹是( )
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A.椭圆 B.线段 C.射线 D.椭圆或线段
【答案】A
【解析】利用椭圆的定义即可判断.
【详解】
因为 2m ,所以 4 42 4m mm m
,即 1 2 1 24PF PF F F ,
所以点 P 的轨迹是以 1 2,F F 为焦点的椭圆.
故选:A.
【点睛】
本题考查了椭圆的定义,理解定义是解题的关键,属于基础题.
10.已知椭圆的方程为 2 22 3 0x y m m ,则此椭圆的离心率为( )
A. 1
3 B. 3
3
C. 2
2
D. 1
2
【答案】B
【解析】将椭圆的方程标准化,利用椭圆的性质可求得 a2,b2,c2 的值,从而可求得此
椭圆的离心率.
【详解】
∵椭圆的方程为 2x2+3y2=m(m>0),
∴
2
2
x
m +
2
3
y
m =1,
∴a2= 2
m ,b2= 3
m ,
∴c2=a2﹣b2= 6
m ,
∴e2= 1
3
,
∴e= 3
3
.
故选 B.
【点睛】
本题考查椭圆的简单性质,将椭圆的方程标准化是关键,属于基础题.
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11.2019 冠状病毒病(CoronaVirus Disease2019(COVID-19))是由新型冠状病毒
(2019-nCoV)引发的疾病,目前全球感染者以百万计,我国在党中央、国务院、中央
军委的坚强领导下,已经率先控制住疫情,但目前疫情防控形势依然严峻,湖北省中小
学依然延期开学,所有学生按照停课不停学的要求,居家学习.小李同学在居家学习期
间,从网上购买了一套高考数学冲刺模拟试卷,快递员计划在下午 4:00~5:00 之间
送货到小区门口的快递柜中,小李同学父亲参加防疫志愿服务,按规定,他换班回家的
时间在下午 4:30~5:00,则小李父亲收到试卷无需等待的概率为( )
A. 1
8 B. 1
4 C. 3
4 D. 7
8
【答案】C
【解析】根据题意,列出不等式组,由线性规划求几何概型问题,属综合基础题.
【详解】
记快递员讲快递送到小区的时刻为 x﹐小李同学父亲到小区时刻为 y﹐
则所有事件构成区域为 4 5: 4.5 5
x
y
,
记“小李同学父亲收到快递无需等待”为事件 A,则事件 A 构成区域满足
4 5
: 4.5 5
0
x
A y
y x
,
根据题意,作图如下:
数形结合可知,所有基本事件可表示平面区域 ABCD ,事件 A 可表示平面区域 ABED ,
又因为 1 11 2 2ABCDS , 1 1 1 1 3
2 2 2 2 8ABEDS ,
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所以小李同学父亲收到快递无需等待的概率 3
4
ASP A S
.
故选:C.
【点睛】
本题考查由线性规划求几何概型问题,属综合基础题.
12.若圆 2 2 23 5x y r 上有且仅有两个点到直线 4 3 2 0x y 的距离为1,
则半径 r 的取值范围是( )
A. 4,6 B. 4,6 C. 4,6 D. 4,6
【答案】B
【解析】因为 2 2 23 5x y r ,可得:其圆心为 (3, 5)M , (3, 5)M 到
4 3 2 0x y 距离为: 5d ,设 4 3 0x y C 与直线 4 3 2 0x y 距离是1,解
得与直线 4 3 2 0x y 距离是1的直线有两条: 4 3 7 0x y 和 4 3 3 0x y ,讨
论两条: 4 3 7 0x y 和 4 3 3 0x y 与圆的位置关系,即可求得答案.
【详解】
2 2 23 5x y r
可得:其圆心为 (3, 5)M
根据点到直线距离公式可得 (3, 5)M 到 4 3 2 0x y 距离为:
|12 15 2| 5
16 9
d
设 4 3 0x y C 与直线 4 3 2 0x y 距离是1.
根据平行线间距离公式可得: | 2|1
16 9
C
解得: 7C 或 3C
与直线 4 3 2 0x y 距离是1的直线有两条: 4 3 7 0x y 和 4 3 3 0x y
又圆心 (3, 5)M 到 4 3 7 0x y 距离: |12 15 7 | 4
16 9
圆心 (3, 5)M 到 4 3 3 0x y 距离: |12 15 3| 6
16 9
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如果圆与 4 3 3 0x y 相交,那么圆也肯定与 4 3 7 0x y 相交,交点个数多于
两个,于是圆上点到 4 3 2 0x y 的距离等于1的点不止两个.
圆与 4 3 3 0x y 不相交,
如果圆与 4 3 7 0x y 的距离小于等于1,那么圆与 4 3 7 0x y 和
4 3 3 0x y 交点个数和至多为1个,
圆只能与 4 3 7 0x y 相交,与 4 3 3 0x y 相离
4 6r .
故选:B.
【点睛】
本题考查了根据圆上点与直线的距离求圆的半径范围,解题关键掌握求直线与圆位置关
系解法,数形结合,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.
二、填空题
13.两个男生一个女生并列站成一排,其中两男生相邻的概率为_____
【答案】 2
3
【解析】基本事件总数 n 3
3 6A ,两名男生相邻包含的基本事件个数 m 2 2
2 2A A 4,
由此能求出两名男生相邻的概率.
【详解】
两名男生和两名女生随机站成一排照相,
基本事件总数 n 3
3 6A ,
两名男生相邻包含的基本事件个数 m 2 2
2 2A A 4
则两名男生相邻的概率为 p 2
3
m
n
.
故答案为: 2
3
【点睛】
本题考查概率的求法,考查古典概率、排列组合等基础知识,考查运算求解能力,是基
础题.
14.若椭圆
2 2
12
x y
m
的离心率为 1
2
,则 m __________.
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【答案】 3
2
或 8
3
【解析】分焦点在 x 轴和 y 轴分类讨论,结合离心率得表达式即可求解
【详解】
①当椭圆的焦点在 x 轴上时,由题意得 2 1
22
m ,解得 3
2m ;
②当椭圆的焦点在 y 轴上时,由题意得 2 1
2
m
m
,解得 8
3m .
综上所述, m 3
2
或 8
3
故答案为: 3
2
或 8
3
【点睛】
本题考查由椭圆的离心率求解参数值,属于基础题
15.过点 3,1 的直线l 被曲线 2 2 2 4 0x y x y 截得的弦长为 2,则直线l 的方程
为_____.
【答案】 3x 或3 4 5 0x y
【解析】考虑斜率存在和不存在两种情况,利用垂径定理计算得到答案.
【详解】
圆C 的方程可化为 2 21 2 5x y .圆心 1,2 ,半径为 5 ;
∵直线 l 过点 3,1 且被圆C 截得的弦长为 2,
l 的斜率不存在时,直线 3x ,
∴圆心C 到l 的距离为 2d .弦长为: 2 5 4 2 满足题意;
l 的斜率存在时,设l : 1 3y k x ,即 3 1 0kx y k ,
圆心C 到l 的距离
2
2 3 1 2
1
k kd
k
,
∴ 3
4k ,∴l :3 4 5 0x y .
综上所述,直线 l 的方程 3x 或3 4 5 0x y ;
故答案为 3x 或3 4 5 0x y .
【点睛】
本题考查了直线与圆相交问题,忽略掉斜率不存在的情况是容易发生的错误.
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16.命题 x R , 2 2 2 1 0mx mx m 为真,求实数 m 的取值范围__________.
【答案】 ( ,1]
【解析】由题意知 2 2 2 1 0mx mx m 有实数解,分 0m 或 0
0
m
,即可求解.
【详解】
由题意知 2 2 2 1 0mx mx m 有实数解,
当 0m 时, 2 2 2 1 0mx mx m 一定有解,故 0m 符合题意,
当 0m 时, 2 24 4 2 1 4 4 0m m m m m ,
解得: 0 1m ,
综上所述: 1m £ ,
故答案为: ( ,1]
【点睛】
本题主要考查了已知函数有解求参数的范围,属于中档题.
三、解答题
17.求分别满足下列条件的直线 L 的方程.
(1)已知点 (2,1)P , L 过点 (1,3)A , P 到 L 距离为 1
(2) L 过点 (2,1)P 且在 x 轴, y 轴上截距相等
【答案】(1) 1x 或3 4 15 0x y ;(2) 2 0x y 或 3 0x y .
【解析】(1)直线 L 的斜率不存在时, L 的方程 1x ,满足条件; L 的斜率存在时,
设出直线 L 的方程 3 1y k x ,利用点到直线的距离公式为 1,列方程即可求出斜
率 k ,进而可得直线 L 的方程;
(2)当直线 L 过原点 0,0 时,设方程为 y kx ,当直线 L 不过原点 0,0 时,设方程
为 1x y
a a
,分别代入点 (2,1)P 的坐标即可求解.
【详解】
(1)当直线 L 的斜率不存在时,直线 L 的方程 1x ,满足条件;
当直线 L 的斜率存在时,设 L 的方程为 3 1y k x ,即 3 0kx y k ,
由
2
2 1 3 1
1
k kd
k
,即 2 22 1k k ,解得: 3
4k ,
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即 L 的方程:3 4 15 0x y ,
综上所述:直线 L 的方程为: 1x 或3 4 15 0x y ;
(2)当直线 L 过原点 0,0 时,设方程为 y kx ,代入 (2,1)P 可得 1
2k ,
所以此时直线方程的为 1
2y x ,
当直线 L 不过原点 0,0 时,设方程为 1x y
a a
,代入 (2,1)P 可得 2 1 1a a
,
解得: 3a ,所以此时直线方程的为 3 0x y ,
【点睛】
本题只要考查了求直线的点斜式方程和截距时方程,涉及点到直线的距离公式,属于中
档题.
18.已知 2: 2 8 0p x x , 2 2: 2 0 0q x mx m m , .
(1)当 1m 时,若命题“ p q ”为真命题,求实数 x 的取值范围;
(2)若 p 是 q的充分而不必要条件,求实数 m 的取值范围.
【答案】(1) 2 1x ;(2) 4m≥ .
【解析】(1)求出两个命题为真命题时的解集,然后利用 p q 为真,求解 x 的取值范
围.
(2)依题意可得 p q q , 推不出 p ,即可得到不等式组 2 2
4
m
m
,解得即可
【详解】
解:∵ 2: 2 8 0P x x ,∴ 2 4x
∵ 2 2: 2 0q x mx m , 0m ,∴ 2m x m
(1)当 1m 时, : 2 1q x
∵ p q 为真命题,∴ p 真且 q真
即 2 4
2 1
x
x
,∴ 2 1x
(2)设集合 | 2 4A x x , 2| mx mB x
若 p 是 q的充分不必要条件,则 A B
∴只需满足 2 2
4
m
m
且等号不同时成立得 4m≥
【点睛】
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本题考查了充分必要条件,考查复合命题的判断,属于基础题.
19.某学校从高三年级共 800 名男生中随机抽取 50 人测量身高.将测量结果按如下方式
分成八组:第一组[155,160) ;第二组[160,165) ;…;第八组[190,195] .如图是按上
述分组方法得到的频率分布直方图.
(1)估计这所学校高三年级男生中身高在180cm 以上(含180cm )的人数;
(2)若从样本中身高属于第六组和第八组的所有男生中随机抽取两人,记他们的身高
分别为 x 、 y ,求满足“| | 5x y ≤ ”的事件的概率.
【答案】(1)144;(2) 7
15 .
【解析】(1)根据图中数据算出答案即可;
(2)6 组有 4 人,设为 1,2,3,4,8 组有 2 人,设为 x , y ,然后用列举法求解即可.
【详解】
(1) (0.016 0.012 0.008) 5 800 144 人
(2)6 组:50 0.016 5 4 人,设为 1,2,3,4.
8 组: 50 0.028 5 2 人,设为 x , y
6 人任选 2 人共有:
1,2 1,3 1,4 1, x 1, y 2,3 2,4 2, x 2, y 3,4 3, x 3, y 4, x
4, y ,x y 共 15 种.
满足 5x y 的有 7 种,
∴ 7
15P
【点睛】
本题考查的是频率分布直方图和古典概型,属于基础题.
20.已知圆 C 经过 A(5,3),B(4,4)两点,且圆心在 x 轴上.
(1)求圆 C 的标准方程;
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(2)若直线 l 过点(5,2),且被圆 C 所截得的弦长为 6,求直线 l 的方程.
【答案】(1) 2 2( 1) 25 x y ;(2) 5x 或3 4 23 0x y .
【解析】(1)根据题意可设圆的方程为 2 2 2( ) ( 0)x a y r r ,根据点在圆上可得关
于 ,a r 的方程组,解出方程组即可得到圆的方程.
(2)由直线截圆所得的弦长结合垂径定理可得圆心到直线的距离为 4,当直线斜率不
存在时显然成立,当直线斜率存在时,可设为点斜式,根据点到直线的距离公式求出斜
率即可.
【详解】
(1)因为圆心在 x 轴上,所以可设圆的方程为 2 2 2( ) ( 0)x a y r r .
因为圆 C 经过 A(5,3),B(4,4)两点,所以
2 2 2
2 2 2
(5 ) 3
(4 ) 4
a r
a r
解得 1a , = 5r .
故圆 C 的标准方程是 2 2( 1) 25 x y .
(2)因为直线 l 被圆 C 所截得的弦长为 6,所以圆 C 的圆心到直线 l 的距离
25 9 4d .
①当直线 l 的斜率不存在时,因为直线 l 过点 5,2 ,所以直线 l 的方程为 5x ,所以
圆 C 的圆心到直线 l 的距离 5 1 4d ,符合题意;
②当直线 l 的斜率存在时,可设出直线 l 的方程为 2 ( 5)y k x ,
即 5 2 0kx y k ,
则圆 C 的圆心到直线 l 的距离 2
| 0 5 2 | 4
1
k kd
k
,解得 3
4k ,
故直线 l 的方程为 3 4 23 0x y .
综上,直线 l 的方程为 5x 或3 4 23 0x y .
【点睛】
本题考查了用待定系数法求圆的方程,通常用一般式计算要简单;另外圆与直线相交时,
半径、弦长的一半和弦心距的关系,注意用到斜率考虑是否存在问题,属于中档题.
21.已知椭圆
2 2
2 2: 1( 0, 0)x yM a ba b
的离心率为 6
3
,且经过点 (3,3) ,F 为椭
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圆 M 的左焦点,直线 3: 3l y x 与椭圆 M 交于 P ,Q 两点.
(1)求椭圆 M 的标准方程;
(2)求 PQF△ 的面积.
【答案】(1)
2 2
136 12
x y ;(2)12.
【解析】(1)由离心率和点的坐标可求得椭圆的标准方程;
(2)联立直线与椭圆方程,可求得交点坐标,再利用两点间的距离、三角形面积公式
可得答案.
【详解】
(1)∵椭圆的离心率为 6
3
,即 6
3
c
a
,
∴
2 2
2
2 2
21 3
c be a a
,∴
2
2
1
3
b
a
,
∴ 2 23a b= ,
可设椭圆方程为
2 2
2 2 13
x y
b b
,
又过点 3,3 ,所以 2 12b , 2 36a ,
∴椭圆方程为
2 2
136 12
x y .
(2)由(1)知 2 6,0F , : 3 3 0l x y
则 F 到l 的距离 d 为: 3 2 6
6
3 9
d
设 P 点坐标为 1 1,x y ,Q 点坐标为 2 2,x y ,
由
2 2
136 12
3
3
x y
y x
,得 22 36 0x , 3 2x ,
∴ P 为 3 2, 6 ,Q 为 3 2, 6 或 P 为 3 2, 6 ,Q 为 3 2, 6 ,
∴ 2 2
3 2 3 2 6 6 4 6PQ ,或
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2 2
3 2 3 2 6 6 4 6PQ ,
∴ 1 1 4 6 6 122 2PQFS PQ d .
【点睛】
本题考查了椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系、三角形的面积公式.
22.
已知点 ( 1,0)A , (1,0)B ,动点 P 满足 2 3PA PB ,记动点 P 的轨迹为 W.
(Ⅰ)求 W 的方程;
(Ⅱ)直线 1y kx 与曲线 W 交于不同的两点 C,D,若存在点 ( ,0)M m ,使得
CM DM 成立,求实数 m 的取值范围.
【答案】(Ⅰ)
2 2
13 2
x y . (Ⅱ) .
【解析】【详解】试题分析:(Ⅰ)依题意,点 P 到两定点 A、B 的距离之和为定值 2 3 ,
且此值大于两定点间的距离 2,由椭圆定义可知动点 P 的轨迹是以 A,B 为焦点,长轴
长为 2 3 的椭圆,从而写出 W 的标准方程;
(Ⅱ)先将直线方程与曲线 W 的方程联立,得关于 x 的一元二次方程,利用韦达定理,
写出交点 C、D 的横坐标的和与积,再求出线段 CD 的中垂线的方程,此直线与 x 轴的
交点即为 M,从而得 m 关于 k 的函数,求函数值域即可
试题解析:(Ⅰ)由椭圆的定义可知,动点 P 的轨迹是以 A,B 为焦点,长轴长为 2 3
的椭圆.
∴ 1c , 3a , 2 2b .
W 的方程是
2 2
13 2
x y .
(Ⅱ)设 C,D 两点坐标分别为 1 1( , )C x y 、 2 2( , )D x y ,C,D 中点为 0 0( , )N x y .
由 2 2
1
{
13 2
y kx
x y
得 2 2(3 2) 6 3 0k x kx .
所以 1 2 2
6
3 2
kx x k
∴ 1 2
0 2
3
2 3 2
x x kx k
, 从而 0 0 2
21 3 2y kx k
.
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∴ MN 斜率
20
0
2
2
3 2
3
3 2
MN
y kk kx m mk
.
又∵ CM DM , ∴CD MN ,∴
2
2
2
13 2
3
3 2
k
k kmk
即 23 2
km k
当 0k 时, 0m ;
当 0k 时, 2
1
23 2 3
km k k k
.
故所求 m 的取范围是 .
【考点】1.椭圆的标准方程;2.直线与圆锥曲线的综合问题.